Twardość Shore’a – zwięzłe wyjaśnienie

Opublikowano: 21 sierpnia 2026

Twardość Shore’a: krótki przegląd

Twardość Shore’a to wielkość służąca do określania twardości gumy, tworzyw sztucznych i podobnych materiałów. Pomiaru dokonuje się za pomocą twardościomierza, który określa, na jaką głębokość znormalizowany próbnik wnika w materiał pod określonym naciskiem.

Najczęściej stosuje się skalę Shore A (materiały bardziej miękkie) i Shore D (materiały twardsze); inne skale, takie jak Shore 00 lub Shore B, obejmują specjalne zakresy twardości. Skal tych nie da się bezpośrednio przeliczać między sobą.

Aby uzyskać wiarygodne wyniki, kluczowe znaczenie mają stabilne podłoże, stała temperatura oraz przestrzeganie uznanych norm, takich jak ASTM D2240 lub ISO 868.

Poniżej dowiesz się szczegółowo, jak dokładnie mierzy się twardość Shore’a, jakie istnieją skale oraz jakie znaczenie mają te wskaźniki dla różnych materiałów.

Jakie są dostępne skale?

Istnieje szereg różnych skal służących do określania twardości materiałów według skali Shore’a. Każda skala różni się metodą pomiaru. Chociaż skale te częściowo się pokrywają, nie można zatem dokonywać liniowego przeliczenia z jednej na drugą. Jeśli więc chcemy przedstawić daną wartość twardości Shore’a w innej skali, zaleca się skorzystanie z tabeli porównawczej.

W przemyśle gumowym i tworzyw sztucznych stosuje się przede wszystkim skale Shore A i Shore D. Litery oznaczające skalę są zazwyczaj uwzględniane przy podawaniu wartości pomiarowej, aby każdy od razu rozpoznał, do której skali się odnosi. Wartości mogą wtedy wyglądać następująco:

• 98 Shore A – dla twardości 98 w skali Shore A
• 54 Shore D – dla twardości 54 w skali Shore D

Przykłady twardości Shore’a w życiu codziennym

Skala Shore’a A

Skala ta jest zazwyczaj stosowana w przypadku bardziej miękkich tworzyw sztucznych, takich jak miękkie poliuretany lub silikon. Dolny koniec skali (0 Shore’a A) odpowiadałby materiałom o konsystencji żelu. Natomiast mniej więcej w połowie skali Shore’a A znalazłaby się gumka do mazania (40–45 Shore’a A). W górnej części skali znajdują się twardsze tworzywa sztuczne, takie jak koło wózka sklepowego (90–95 Shore A). Podobnie jak wszystkie skale Shore’a, skala Shore A kończy się na 100. Twardsze materiały musiałyby być zatem podawane w skali Shore D.

Skala Shore’a D

Skala ta jest zazwyczaj stosowana do pomiaru twardości twardszych tworzyw sztucznych, takich jak twardsze poliuretany lub poliamidy. Jak już wspomniano, występują tu nakładania się z skalą Shore’a A. Wartości poniżej 50 Shore’a D są w większości przypadków podawane w skali A, chociaż teoretycznie można by je również przedstawić w skali D.

Inne skale Shore’a

Większość materiałów jest klasyfikowana na dwóch opisanych powyżej skalach: Shore A i Shore D. Istnieją jednak również inne skale (a co za tym idzie – metody pomiarowe) służące do określania twardości materiałów szczególnie miękkich lub takich, których twardość plasuje się pomiędzy skalami A i D. Oto wybrane przykłady innych skal Shore’a:

• Shore 00: Dla szczególnie miękkich tworzyw sztucznych
• Shore 0: Dla miękkich tworzyw sztucznych – stosunkowo duży zakres pokrywania się z skalą Shore A
• Shore B: Położona pomiędzy skalą Shore A a skalą Shore D
• Shore C: Położona pomiędzy skalą Shore A a skalą Shore D – w twardszym zakresie niż skala Shore B

Przegląd różnych skal Shore’a

Jak mierzy się twardość według skali Shore’a?

Urządzenie służące do pomiaru twardości według skali Shore’a nazywa się durometrem. Mówiąc najprościej, podczas korzystania z durometru sprawdza się, na jaką głębokość ściśle określony przedmiot, tzw. indenter, umieszczony na końcu durometru, wnika w badany materiał pod wpływem ściśle określonego nacisku.

W różnych metodach badania stosowanych w wymienionych powyżej skalach Shore’a różnią się zarówno indentory, jak i siła wywierana na badany obiekt.

Zasady pomiaru twardości Shore’a

Ponieważ w przypadku twardości Shore’a bada się, jak głęboko indentor wnika w badany materiał pod określonym naciskiem, szczególnie ważne jest zapewnienie odpowiednich warunków do dokładnego pomiaru. Przede wszystkim należy zadbać o to, aby materiał był badany na stabilnym podłożu. Gdyby podłoże ugięło się, wpłynęłoby to na obniżenie uzyskanej wartości. Drugą ważną kwestią jest temperatura badanego materiału. Większość materiałów zmienia swoją twardość w zależności od temperatury. Niektóre materiały pozostają niewrażliwe na wahania temperatury występujące w codziennym życiu. Jednak tak zwane tworzywa termoplastyczne, takie jak np. termoplastyczny poliuretan, zmieniają swoją wytrzymałość już przy większych wahaniach temperatury otoczenia. W związku z tym, szczególnie w przypadku materiałów wrażliwych na temperaturę, zaleca się podawanie twardości Shore’a w zależności od temperatury lub przynajmniej zapewnienie stałych warunków badania.

Obowiązujące normy

Kto chce bardzo dokładnie określić twardość Shore’a materiału, powinien to zrobić zgodnie z jedną z obowiązujących norm. W normach tych określono wiele innych warunków, które mogą mieć decydujący wpływ na wynik, np.:

• Grubość próbek
• Liczba warstw próbek
• Liczba pomiarów
• Odległość między punktami pomiarowymi

Przykłady obowiązujących norm dotyczących określania twardości Shore’a:

1. ASTM D2240: Norma ta została wydana przez American Society for Testing and Materials (ASTM) i nosi tytuł „Standard Test Method for Rubber Property – Durometer Hardness”. Określa ona procedury określania twardości Shore’a elastomerów (gumy).
2. ISO 868: Norma ta została opublikowana przez Międzynarodową Organizację Normalizacyjną (ISO) i nosi tytuł „Tworzywa sztuczne i ebonit — Oznaczanie twardości wgłębieniowej za pomocą twardościomierza (twardość Shore’a)”. Opisuje ona procedurę pomiaru twardości Shore’a tworzyw sztucznych i ebonitu (specjalnych rodzajów twardej gumy).

Twardość Shore’a TPU (termoplastycznego poliuretanu)

TPU (jest dostępne w szerokiej gamie twardości według skali Shore’a, od miękkiego (60 Shore A) do twardego (70 Shore D)). Różne stopnie twardości spełniają różne wymagania w różnych zastosowaniach. Na przykład bardziej miękki TPU stosuje się do uszczelek i uchwytów, podczas gdy twardszy TPU nadaje się do podeszew obuwia i elementów przemysłowych. Ważne jest, aby do danego zastosowania dobrać odpowiedni TPU o właściwym stopniu twardości w skali Shore’a, ponieważ bogata gama różnych stopni twardości sprzyja całkowicie odmiennym obszarom zastosowań. To samo dotyczy produktów wytwarzanych z TPU w różnych wersjach, takich jak np. węże pneumatyczne. W tym przypadku stopień twardości ma decydujące znaczenie dla odporności na ciśnienie, a tym samym również dla ciśnienia rozrywającego węży.

Podsumowanie

Twardość Shore’a to wskaźnik, za pomocą którego można określić twardość różnych materiałów. Im wyższa wartość, tym twardszy jest badany materiał. Istnieje kilka skal twardości Shore’a. W przemyśle tworzyw sztucznych powszechnie stosowane są skale Shore A i Shore D. Podając twardość Shore’a, zazwyczaj podaje się również odpowiednią literę oznaczającą daną skalę.

Pomiar twardości Shore’a przeprowadza się za pomocą tzw. twardościomierza. Polega on na wciśnięciu dokładnie określonego elementu (indentera) w badany obiekt. Na podstawie głębokości wgłębienia indentera określa się następnie twardość Shore’a. Aby uzyskać dokładne wyniki, należy zadbać o stabilną podłoże i stałą temperaturę. Optymalne wyniki osiąga się poprzez przestrzeganie obowiązujących norm.